193439. lajstromszámú szabadalom • Nagyméretű sugárzási elemek ipari kemencékhez
1 193439 A találmány nagyalakú sugárzó elem ipari kemencékhez és más berendezésekhez. Az ipari kemencék és más berendezések esetén egyre gyakrabban alkalmaznak sugárzó égőket, melyek kemencefedőként kerülnek beépítésre. Ennek egyik oka, hogy a hőátadásnak egyik igen kedvező formája a sugárzás. Ilyen célra ismeretesek bordás fedéllemezek, amelyek hornyai sugárzó égők számára vannak kialakítva. Ilyet ismertet például a 145 190 számú NDK-beli szabadalmi leírás. Fegyverzett, tűzálló betonból álló sugárzó elemet ismertet a 140 165 számú NDK- beli szabadalmi leírás. Kísérletek történtek továbbá fegyverzett, tűzálló betonból előregyártott elemeket készíteni függesztett tetők vagy falelemek formájában. Ezeket a fent említett kemence elemeket a 144 950 vagy a 69 659 számú NDK-beli szabadalmi leírás szerinti sugárzó égőkkel látják el. Ezek a gyakorlatban alkalmazott megoldások, illetve sugárzó égők és kemencerészek kombinációi jelentős hátrányokkal rendelkeznek. A sugárzó égők felvételére szolgáló viszonylag nagy bemetszések jelentősen csökkentik a kemence elemek keresztmetszetét, és így megnő a törés, illetve átszakadás veszélye. Abból következően, hogy a fedél-, illetve falelemeket, valamint az égőkővel ellátott égőket külön-külön gyártják, üzemközben gyakran előfordul, hogy ezek üzemközben egymáshoz képest elmozdulnak,és így sugárzó égő már a tőle megkívánt lapos láng előállítására nem alkalmas. A konstrukciók következtében szükségessé váló gyűrüshézagon keresztül — amely a fedő és az égőköpeny között képződik — forró füstgáz tud a kemence belső feléből kiáramlani, ami az acélfegyverzet túlterhelését eredményezi és a környezetet szennyezi, valamint jelentős energiaveszteséget okoz. Az égőkő tartót és az égőkő köpenyt viszonylag értékes ötvözött acélból kell készíteni, mert ezek üzemközben különben tönkremennének, illetve elégnének. Az égőkő rendszer viszonylag nagy saját súlya a kemence újraépítésekor vagy javításakor megfelelő emelőberendezés alkalmazását teszi szükségessé. A komplett égő vagy más kopó alkatrész cseréje csak az ipari kemence üzemen kívüli állapotában végezhető el. Az eddigi sugárzó égők konstrukciós felépítése, valamint a szükséges értékes acélötvözetek alkalmazása csak költséges előállítást tesz lehetővé. A találmány célja olyan nagy alakú sugárzó elem létesítése, amely megfelelő tüzelőanyag-levegő keverőberendezéssel együtt szükségtelenné teszi értékes acélötvözetek alkalmazását és csökkenti a törés veszélyét. A találmány szerinti sugárzó elemnek ener- 2 giatakarékosnak kell lennie és a környezetvédelmi szempontból is biztosítani kell, hogy forró füstgázok a környezetbe ne juthassanak ki. Követelmény továbbá, hogy a kemence könnyebben szerelhető, javítható legyen és a kemence-állásidő csökkenjen. A találmány tehát nagy alakú sugárzó elem ipari kemencékhez, amely acélfegyverzetű tűzálló kemence felsőrészből és keverőfejjel ellátott tüzelőanyag-levegő keverőberendezésből áll, ahol a kemence felsőrész fedél vagy fal formájában van kialakítva, és a tüzelőanyag-levegő keverőberendezés olajlándzsa vagy gyújtó- és ellenőrző berendezés beépítését teszi lehetővé. A találmány a kitűzött feladatot azáltal oldja meg, hogy a fegyverzettel ellátott, tűzálló betonból készített, nagy alakú kemence felsőrészben egy vagy több nyílás van kialakítva, amelyek alakja és nagysága a tüzelőanyag-levegő keverőberendezés és keverőfej alakjának felel meg, és a nyíláshoz csatlakozóan bővülő égőcsatorna van kialakítva, és minden egyes nyílásban egy tüzelőanyag-levegő keverőberendezés van behelyezve, és egy légbevezetőcső részben a nyílásba van bedugva, vagy a légbevezetőcsövet maga a nyílás belső fala helyettesíti,és a keverőfej gázbevezetőcsővel van a nyílásba behelyezve, és a nyílást egy karima zárja le,vagy a kemence felsőrészben egy vagy több, a nyílásba érintőlegesen vagy sugárirányban torkolló légbevezetőcsatorna van kialakítva. Az égőcsatornák tölcséralakúak vagy lépcsőzetesen vagy parabolaalakúan vannak kialakítva, aminek következtében a kemence falban a feszültség csökken. A tüzelőanyag-levegő keverőberendezésnek a nagy méretű ipari kemence felsőrészbe történő közvetlen beépítése rekuperatív levejjőelőmelegítést tesz lehetővé a nyílás egyidejű hűtése mellett. Ily módon a kemence acélfegyverzetének termikus hőterhelése csökken. Ez a hatás még tovább javítható, ha az égési levegő bevezetését az ipari kemence felsőrészén belül elhelyezett csőrendszerrel oldjuk meg. A találmány szerinti ipari kemence felsőrész a tüzelőanyag-levegő keverőberendezéssel együtt tulajdonképpen nagy alakú sugárzó elemet hoz létre ipari kemencék számára. A találmányt részletesen kiviteli példák kapcsán a rajzok alapján ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti nagyméretű sugárzó elemet szemléltet sematikusan. A 2. ábrc az 1. ábra szerinti sugárzó elem tüzelőanyag-levegő keverőberendezésének részletrajza levegőbevezetőcsővel. A 3. ábra a tüzelőanyag-levegő keverőberendezésnek egy további kiviteli példája behelyezett légbevezetőcső nélkül. A 4. ábra egy sugárzóelemet szemléltet szigetelt légbevezetőcsővel. Az 5. ábra sugárzóelemet szemléltet szétválasztott gáz- és ievegőbevezetéssel. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
